TRABAJO FINAL DE GRADO Programa de cálculo en Matlab para la estimación de espectros de respuesta sísmica Marta Muñoz Calasanz Ingeniería Mecánica Julio 2017

1. Espectros de respuesta y modelos sismológicos

Espectros de respuesta Modelos sismológicos Es la respuesta en aceleraciones de un sistema de un grado de libertad de periodo propio T a los sismos de cierta región Están basados en los fenómenos físicos que producen un terremoto y nos dan el espectro de amplitudes de Fourier de un sismo en función de parámetros sísmicos como magnitud, distancia epicentral, aceleración..

Ventajas del uso de espectros de respuesta Permite un cálculo en el tiempo Gracias a esta herramienta, se pueden obtener sismogramas sintéticos Mayor capacidad de cálculo Relaciona la respuesta de la estructura, con parámetros sismológicos

2. Programa Informático

PROBLEMA Espectro de amplitudes de un modelo sismológico Espectro de amplitudes en función del tiempo t PROBLEMA No existe una relación de Tgs con parámetros sismológicos Espectro de varianza Espectro de respuesta sísmica Si se conoce la relación entre y parámetros sísmicos, se pueden obtener los espectros de respuesta en función de parámetros sísmicos.

3. Solución al problema de la duración estacionaria equivalente

Duraciones umbral y de la energía Duración umbral “Threshold duration” Tg,t es definida como el intervalo de tiempo en el que el acelerograma pasa por primera vez y por última por un cierto nivel umbral   En la bibliografía podemos encontrar expresiones que relacionan la duración umbral y la duración de la energía de Husid, con parámetros sísmicos

Duración estacionaria equivalente  

Procedimiento Se va a seleccionar un número de sismos para analizar su duración Para ello, utilizamos la base de datos del European Strong Motion Database El objetivo es lograr una relación entre la duración estacionaria equivalente y la duración umbral o la duración de la energía, para así relacionarla con parámetros sísmicos

Criterios de selección de sismos Magnitud entre 4 y 9 Distancia al epicentro entre 10 y 200km Aceleración del terreno, entre 0,06 hasta más de 0,3g Base de datos : European Strong Motion Database Número de sismos : 217

Diagrama de flujo para el cálculo de duraciones

Duración estacionaria equivalente Duración umbral

Umbral 0,05amax Umbral 0,1amax    

Duración estacionaria equivalente Duración de la energía

90% de la Energía (corregida)    

Obtención de la duración estacionaria equivalente  

4. Ejemplo práctico

Aplicación prática  

Magnitud 5

Magnitud 6

Magnitud 7

Comparación entre magnitudes

Conclusiones Se ha conseguido obtener una relación válida entre duraciones, lo que permite relacionar la duración estacionaria equivalente con parámetros sísmicos Gracias a ello, se puede completar el diseño del programa de cálculo de espectros de respuesta sísmica Mediante este programa, se puede mejorar la construcción de estructuras ya que el espectro de respuesta se basa en parámetros sísmicos y no en aproximaciones a otros países como se realiza en la NCSE-02 Con la intervención de un Informático, se podría llegar a comercializar el programa

Gracias por su atención Trabajo final de grado “Programa de cálculo en Matlab para la estimación de espectros de respuesta sísmica” Ingeniería Mecánica Julio 2017 Marta Muñoz Calasanz